Nitrat i grundvand og umættet zone Forekomst og nitratreduktion. Seniorrådgiver, geokemiker Lærke Thorling Side 1 11. november 2010
Grundlæggende konceptuelle forståelse Side 2 11. november 2010
Nitratkoncentrationer i grundvandet (mgn/l) Side 3 11. november 2010
Nitratfrontens beliggenhed på typelokaliteter Side 4 11. november 2010
Geologiske sårbarhedstyper mht nitrat. 1. Tykke tætte lerlag 2. Tynde oxiderede lerlag 3. Forstyrrede utætte lerlag 4. Hedeslette 5. Bakkeøer, ofte pyrit og brunkul 6. Postglaciale marine aflejringer 7. Velbeskyttede små magasiner 8. Sand over kalk 9. Bornholm, klipper mv Side 5 11. november 2010
Nitrat i grundvand i Danmark Vandværkernes råvand Seneste nitrat Alle data fra boringer i Jupiter, middel nitrat Side 6 11. november 2010
Udviklingen i nitrat i grundvandet Side 7 11. november 2010
Trends på filterniveau. Test for iltede filtre på filterniveau. 82 % (157 af 191) iltede indtag har en signifikant trend (95%konfidens) Af alle iltede er 41 % stigende 41% faldende 18% uden trend For filtre med trends gælder Af unge er 62% faldende Af gamle er 22% faldende Side 8 11. november 2010
Hvad siger overvågningen i EU? Side 9 11. november 2010
Side 10 11. november 2010
Side 11 11. november 2010
Side 12 11. november 2010
Side 13 11. november 2010
Farver på oxiderede og reducerede sedimenter MUNSELL Soil Color Charts 10YR 5Y 2.5Y Oxiderede sedimenter Reducerede sedimenter Side 14 11. november 2010 Vibeke Ernstsen
Side 15 11. november 2010
Boulstrup DGU 108.240- Heterogen geologi, vandindvinding og nitratreduktion Side 16 11. november 2010
Nitratkoncentrationer i grundvand, fordelingskurver Side 17 11. november 2010
Redoxforhold ved Boulstrup i en begravet dal, nitratsårbarhed Side 18 11. november 2010
Nitratfronten - det første landsdækkende kort over dybden til nitratfronten opdelt på 1 1 km grid Dybde til nitratfronten (m.u.t.) < 1 1-5 5-10 10-15 15-30 30-50 50-100 m Kilde: Ernstsen m.fl. 2006 Side 19 11. november 2010
UMÆTTET ZONE Rodzone eller jordvandszone Intermediærezone Kapillære zone MÆTTET ZONE (GRUNDVANDSZONE) Side 20 11. november 2010
Reducerende stoffer: biotilgængeligt organisk stof reduceret svovl (pyrit & svovlbrinte) tilgængeligt ferrojern (opløst og strukturelt bundet) mangan methan? NOGEN FORBRUGES - NOGEN GENDANNES Side 21 11. november 2010 Vibeke Ernstsen
Nitratreduktion under umættede forhold Forekomst af nitratreduktion under umættede forhold afhænger af: Mulighederne for at etablere iltfri forhold TILFØRSEL af let omsættelige reducerende stoffer Fx udvaskning af org. stof fra gylle Opstigende metan Evt ferrojern fra jordmatrix- i opsprækket ler. Reaktionshastigheden afhænger blandt andet af Tilgængeligheden af reduktionsmidlerne Vandmætning og jordtemperatur Nitratindhold og iltindhold Side 22 11. november 2010
Viden om nitratreduktion i umættet zone Nitratreduktion i umættet zone er kun konstateret i op til 3 m.u.t ( fx i vandlidende jorde) I feltundersøgelser er nitratreduktion altid påvist i mættet zone. Eks LOOP, hvor der udtages prøver fra boringer i mættet zone Eks NPO og SMP undersøgelser af GEUS/Foulum Markante nitratreduktion i grundvandsspejlet set flere steder, dvs ved overgang til mættet zone og iltfri forhold. Side 23 11. november 2010
Dybde Dybde Dybde Dybde Dybde Reduktion af nitrat - geologiske typeområder I II III IV V Tilførsel af reducerende stoffer Oxiderede sedimenter Reducerede sedimenter Grundvandsspejl I Nitrat II Nitrat III Nitrat IV Nitrat V Nitrat 3 mut. Vibeke Ernstsen 2006 Side 24 11. november 2010
Hvad er reduktionskapacitet. Potentielle reduktionskapacitet- samlede mængde stoffer pr volumenenhed, der teoretisk set kan reducere nitrat. Aktuelle reduktionskapacitet- delmængde stoffer pr volumenenhed, der i praksis set kan reducere nitrat. Man kan kun måle den potentielle reduktionskapacietet ved alm simple laboratorie målinger. Bestemmelse af aktuelle nitratreduktionskapacitet kræver helhedsforståelse af hele strømningssystemet. Side 25 11. november 2010
Nitratfrontens dynamik- teori Side 26 11. november 2010
Grundvandets betydning for Fjorde og andre miljøforhold Overordnet konceptuel model for DK: Afhængigt terrestrisk økosystem (ådalseng): Tilknyttet akvatisk økosystem: Side 27 11. november 2010 Modified after Hinsby et al.l (2008)
LITTERATUR Miljøstyrelsen. 2001. Arbejdsrapport nr. 24 Miljøstyrelsen. 2005. Miljøprojekt nr. 1023, 1024 og 1025 Ernstsen, V., H.J. Henriksen og F. von Platen. 2001. Principper for beregning af nitratreduktion i jordlagene under rodzonen. Arbejdsrapport nr. 24. Ernstsen, V. 2005. Nitratreduktion i den umættede zone. Miljøprojekt 1023. Ernstsen, V., Jørgensen, N., og Lynge, C.R. 2005. Metode til analyse af reducerende stoffer i sedimenter. Miljøprojekt 1024. Ernstsen, V. 2005. Undersøgelse af reaktiviteten af reducerende stoffer i nogle danske sedimenter - et pilotstudie. Miljøprojekt 1025 Side 28 11. november 2010